• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.747-756
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• 2008

본 논문에서는 전달길이에 영향을 미치는 인자에 따라 프리텐션 부재가 받는 동적 충격에 의한 영향을 실험적으로 고찰하였다. 이를 위해 긴장재의 직경, 콘크리트의 피복 두께, 구속 철근과 비부착 구간의 유무, 긴장력 도입 방식을 변수로 한 10개의 프리텐션 콘크리트 부재를 제작하고, 긴장재에 부착한 전기 저항식 변형률 게이지를 통하여 부재에 긴장력 도입 시 변형률 변화를 동적으로 측정하였다. 실험 결과, 순간 전달 방식으로 긴장력을 도입할 때 절단단부에서 큰 동적 효과가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 변형률 변화량으로 각 부재의 긴장력을 비교한 결과, 각 인자에 따라 차이가 존재하는 것을 확인했다. 직경 15.2 mm 강선보다 12.7 mm 강선의 잔류 긴장력 비율이 더 컸으며, 75 mm의 콘크리트 피복 두께만으로도 충분한 구속 효과를 기대할 수 있는 것으로 판단된다. 구속 철근의 영향은 미미했고, 비부착 구간의 영향으로 잔류 긴장력이 향상되었다. 순간 전달 방식보다 지연 전달 방식으로 긴장력을 도입할 때 긴장력 손실이 적은 것으로 확인되었다.

• 한국재료학회지
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• 제34권3호
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• pp.175-183
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• 2024

Geopolymer, also known as alkali aluminum silicate, is used as a substitute for Portland cement, and it is also used as a binder because of its good adhesive properties and heat resistance. Since Davidovits developed Geopolymer matrix composites (GMCs) based on the binder properties of geopolymer, they have been utilized as flame exhaust ducts and aircraft fire protection materials. Geopolymer structures are formed through hydrolysis and dehydration reactions, and their physical properties can be influenced by reaction conditions such as concentration, reaction time, and temperature. The aim of this study is to examine the effects of silica size and aging time on the mechanical properties of composites. Commercial water glass and kaolin were used to synthesize geopolymers, and two types of silica powder were added to increase the silicon content. Using carbon fiber mats, a fiber-reinforced composite material was fabricated using the hand lay-up method. Spectroscopy was used to confirm polymerization, aging effects, and heat treatment, and composite materials were used to measure flexural strength. As a result, it was confirmed that the longer time aging and use of nano-sized silica particles were helpful in improving the mechanical properties of the geopolymer matrix composite.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.120-125
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• 2002

KSR-III 축소(I) 기본형 엔진에 대한 연소 시험을 실시한 결과 분사면의 내열 특성이 불량한 것으로 판명되었으며, 이에 기본형 엔진의 설계를 다각도로 수정한 축소(I) 수정형 엔진을 제작하게 되었다. 주요 설계 파라미터는 주분사기의 배열, 주분사기의 충돌각, 열차폐코팅이었으며 이들에 대한 시험적 연구를 수행하고 각 디자인에 대한 엔진 성능 및 내열 성능을 비교하였다. 내열 성능은 직교배열의 경우, 주분사기 충돌각이 작은 경우, 열차폐 코팅이 있는 경우 향상되는 경향을 보였으며, 일부는 30초 시험을 통해서 적절한 내열 성능을 보여주었다. 그에 따른 엔진 성능의 변화를 살펴보면 5% 범위 이내에서 성능 차이를 보이는데, 방사배열의 경우가 직교배열의 경우보다 성능이 높고, 주분사기 충돌각 $15^{\circ}$의 경우가 $20^{\circ}$의 경우보다 오히려 높게 나타났다. 또한, 저주파 연소불안정성의 측면에서는 충돌각이 작을수록, 방사형 배열보다는 직교형 배열의 경우 불안정 특성이 큰 것으로 판명되었다. 이러한 내열 성능 및 엔진 성능의 변화는 분무 특성의 변화 및 이에 의한 화염 구조의 변화에 기인하는 것으로 보이며, 보다 심도 있는 분석을 위해 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.52-57
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• 2010

본 논문에서는 방염에 의한 초가지붕과 목재구조에 대한 화재 예방대책을 고찰하였다. 초가지붕 재료인 볏짚에 함침시간을 달리하여 방염처리를 한 후 물에 침수시켜 세척한 후에도 방염성능을 유지하는지 확인하였다. 목재는 방염처리 방법에 따른 방염효과를 비교분석하기 위하여 상압함침법과 진공가압법, 붓칠 등의 방법으로 방염처리 하였다. 볏짚의 방염성능은 콘 히터를 이용하여 착화지연시간을 측정하였으며 목재의 방염성능은 45도 연소시험과 콘 히터 실험을 통해 실험하였다. 실험 결과 특수 가연물인 볏짚의 경우 방염처리한 볏짚의 착화지연시간이 처리되지 않은 것보다 훨씬 길게 나타났으며 방염처리 후 물에 침수시켜 세척한 경우에도 처리되지 않은 시료에 비하여 착화지연시간이 길게 나타나 방염성능을 유지하는 것으로 나타났다. 목재의 경우 진공가압법으로 방염처리한 시료의 방염효과가 가장 우수하였고 붓칠이나 상압함침한 경우에도 처리하지 않은 것보다 착화지연시간이 길게 나타나 화재 확산 예방에 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.248-255
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• 2020

경사화 두께를 갖는 열차폐 코팅의 열적 내구성과 열적 안정성에 대한 코팅층 두께의 영향을 화염 열피로 시험과 열충격 시험을 통해서 조사하였다. Bond 층과 top 층은 각각 Ni-Cr계 상용 MCrAlY 분말과 상용 이트리아 안정화 지르코니아 (YSZ) 분말을 사용하여 니켈기지의 초내열합금 모재 (GTD-111)에 대기 플라즈마 용사법 (APS)으로 코팅층을 형성하였다. 1100 ℃의 화염으로 1429회 열피로 시험 후 bond 층이 일부 산화되고 top 층과 bond 층 계면에서 열화에 의한 산화층 (TGO)이 관찰되었으나, 코팅층 부위와 관계없이 균열이나 박리현상 없는 양호한 미세구조를 나타내었다. 1100 ℃ 열충격 시험결과, 37회 열충격 테스트 후 코팅층의 얇은 부위에서 박리가 시작되어 98회 시험 후 코팅층의 50% 이상이 박리되었으며, 코팅층의 두께가 얇게 형성된 부위는 코팅층이 두껍게 형성된 부위에 비해, top 층의 박리와 함께 bond 층의 산화가 많이 진행되었으며, 코팅층 두께가 상대적으로 두껍게 형성된 부위에서 열차폐 효과의 증가로 인해 bond 층의 내산화성과 열적 안정성이 우수한 것으로 나타났다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권2호
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• pp.164-170
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• 2011

본 연구에서는 실리콘 고무의 내열 및 내화 특성과 같은 열적 특성을 향상시키기 위해 실리콘 고무와 친환경 재료인 펄라이트를 기계적인 방법으로 혼합하여 실리콘 고무/펄라이트 복합체를 제조하였다. 다양한 분석 방법을 통하여 실리콘 고무/펄라이트 복합체의 특성은 펄라이트의 함량에 의존한다는 것을 확인하였다. 열중량 분석에서 순수한 실리콘 고무보다 실리콘 고무/펄라이트 복합체가 더 높은 온도에서 분해가 시작됨을 확인하였다. 가스 토치 시험을 통하여 펄라이트가 첨가된 복합 재료의 후면 온도가 순수한 실리콘 고무에 비하여 현저히 낮음을 알 수 있었고, RABT(Richtlinien fur die Ausstatung und den Betrieb won Stra${\beta}$entunneln) 조건에 따른 내화로 시험 그리고 탄화로 시험에서 펄라이트의 함량이 5 wt% 와 10 wt%인 복합체가 뛰어난 열적 안정성을 나타내었다. 주사전자현미경 (SEM)으로 실리콘 고무 내에서 펄라이트의 분산정도를 관찰하였다. 또한 한계산소지수(LOI)는 펄라이트의 함량에 따라 증가함을 확인하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.9-15
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• 2010

최근 사용이 늘어나고 있는 고강도 콘크리트는 화재에 취약하여 고열에 의해 내부 수증기압의 상승으로 폭렬 현상이 발생하게 된다. 이러한 폭렬 현상의 방지 방안으로 유기질 섬유를 이용한 방법이 가장 많이 연구되고 있지만 이 방법은 결국 화재 후 콘크리트의 강도 저하를 초래하게 된다. 따라서 본 연구는 포비성 Alkali-Silicates계 내화재를 피복하여 유기질 섬유를 적용한 경우와 폭렬 특성 및 잔존 압축강도 특성을 검토하였다. 유기질 섬유의 혼입 방법으로 P.P, Nylon 섬유를 사용하였고, 내화 피복의 방법으로 포비성 Alkali-Silciates계 내화재를 사용하였다. 내화 시험은 자체 제작한 가열로에서 화염방사기를 이용하여 3시간 동안 화염 실험을 실시하였다. P.P 섬유를 혼입한 경우 폭렬은 방지 하였지만 잔존 압축강도는 측정할 수 없었고, 포비성 Alkali-Silicates계 내화재로 피복한 경우 폭렬 방지뿐만 아니라 잔존 압축강도가 최고 96%까지 유지되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권1호
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• pp.74-82
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• 2014

본 연구에서는 $H_{12}MDI$(4,4'-methylene dicyclohexyl diisocyanate)를 이용한 수분산 폴리우레탄 수지를 합성한 다음 방염제로 활용이 되고 있는 2-인산암모늄(ammonium dihydrogen phosphate) 수용액을 수분산 우레탄 수지에 적하량을 점차 증가시켜 변화하는 물성을 피혁(leather)에 표면 코팅처리된 상태 및 열풍 건조시킨 필름의 물성을 측정 분석하였다. 내용제성 측정 결과 높은 내용제성 물성을 지닌 폴리우레탄 수지에 2-인산암모늄의 함량에 따른 물성적 변화는 크게 없었으며 모두 높은 물성치를 나타내었다. 인장 강도 측정치에서는 폴리우레탄 단독 필름의 측정치가 $3.114kg_f/mm^2$로 가장 높은 수치를 나타내었으며, 2-인산암모늄의 합량이 제일 높은 DPU-AD3가 가장 낮은 인장력 $2.510kg_f/mm^2$을 나타내었다. 또한 내마모도 측정에서는 DPU가 제일 높은 50.50 mg.loss로 우수한 물성변화를 나타내었고, 연실율의 경우역시 우레탄 단독 코팅인 DPU가 602 %로 가장 높은 수치를 나타내었다. DSC측정결과 2-인산암모늄의 함유가 높은 DPU-AD3이 Tm 값이 $384^{\circ}C$로 고온에서 가장 안정한 수치를 나타내었다.

• Elastomers and Composites
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• 제38권3호
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• pp.227-234
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• 2003

배합고무에 각종 표면처리제로 처리한 수산화 알루미늄을 무게비 100:20, 100:40, 100:60, 100:80 및 100:100으로 배합하여 고압애자용 실리콘 복합체(HVI SC)를 제조하였다. 배합 공정에서 지방산, 아크릴 실란 및 비닐 실란등의 표면처리제로 수산화 알루미늄을 표면처리하였다. 수산화알루미늄의 첨가량 및 표면처리제의 종류에 따른 기계적 특성 및 전기적 특성을 연구하였다. 수산화 알루미늄의 첨가량이 증가하면서 인장강도, 신장율 및 인열강도는 감소하였으며, 비닐 실란으로 표면처리한 수산화 알루미늄을 첨가한 HVI SC의 인장강도 및 탄성율은 지방산 및 아크릴 실란을 사용한 HVI SC 보다 우수하였다. 또한 비닐 실란을 사용한 HVI SC의 체적저항, 절연파괴강도 및 내트래킹 특성이 지방산 및 아크릴 실란을 사용한 HVI SC 보다 우수하였다. 표면처리제의 종류에 따른 실리콘 복합체의 고분자 충전작용은 결합고무 함량으로 검토하였다. 실험의 결과로는 비닐 실란을 표면처리제로 사용한 실리콘 복합체의 결합고무 함량이 다른 표면처리제를 사용한 것 보다 높았다 표면처리제의 종류에 따른 실리콘 복합체의 가교밀도는 Rheometer로 측정하였다 비닐 실란을 표면처리한 수산화 알루미늄을 충진한 실리콘복합체의 최대토크가 다른 표면처리제를 사용한 것들 중에 가장 높았다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.345-364
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• 2021

Developments in the understanding of fire behaviour for large open-plan spaces typical of tall buildings have been greatly outpaced by the rate at which these buildings are being constructed and their characteristics changed. Numerous high-profile fire-induced failures have highlighted the inadequacy of existing tools and standards for fire engineering when applied to highly-optimised modern tall buildings. With the continued increase in height and complexity of tall buildings, the risk to the occupants from fire-induced structural collapse increases, thus understanding the performance of complex structural systems under fire exposure is imperative. Therefore, an accurate representation of the design fire for open-plan compartments is required for the purposes of design. This will allow for knowledge-driven, quantifiable factors of safety to be used in the design of highly optimised modern tall buildings. In this paper, we review the state-of-the-art experimental research on large open-plan compartment fires from the past three decades. We have assimilated results collected from 37 large-scale compartment fire experiments of the open-plan type conducted from 1993 to 2019, covering a range of compartment and fuel characteristics. Spatial and temporal distributions of the heat fluxes imposed on compartment ceilings are estimated from the data. The complexity of the compartment fire dynamics is highlighted by the large differences in the data collected, which currently complicates the development of engineering tools based on physical models. Despite the large variability, this analysis shows that the orders of magnitude of the thermal exposure are defined by the ratio of flame spread and burnout front velocities (V_S / V_BO), which enables the grouping of open-plan compartment fires into three distinct modes of fire spread. Each mode is found to exhibit a characteristic order of magnitude and temporal distribution of thermal exposure. The results show that the magnitude of the thermal exposure for each mode are not consistent with existing performance-based design models, nevertheless, our analysis offers a new pathway for defining thermal exposure from realistic fire scenarios in large open-plan compartments.